20 世纪 60 年代,随着半导体产业的萌芽,电子元器件的封装与焊接需求日益凸显。传统的波峰焊和热风回流焊在焊接过程中暴露诸多问题:空气中的氧气导致焊锡氧化,产生焊点空洞、虚焊等缺陷;温度控制精度不足,难以满足晶体管等精密元件的焊接要求。为解决这些问题,美国贝尔实验室率先尝试在低气压环境下进行焊接实验。1968 年,首台简易真空焊接装置诞生,是将焊接区域抽至低真空状态(约 10Pa),通过电阻加热实现焊锡融化。尽管这台设备体积庞大、真空度控制粗糙,但其验证了真空环境对减少焊点氧化的效果突出 —— 实验数据显示,真空环境下的焊点空洞率较传统焊接降低 60% 以上。70 年代初,日本松下公司将真空技术与回流焊结合,推出首台商用真空回流焊炉 MV-100。该设备采用机械真空泵实现 1Pa 的真空度,配备三段式加热区,可焊接引脚间距大于 1mm 的集成电路。虽然其生产效率只为传统热风炉的 1/3,但在某些电子领域得到初步应用,为后续发展奠定了工程基础。真空回流焊炉采用双真空腔体设计,提升生产效率。嘉兴QLS-11真空回流焊炉

为了满足半导体封装对焊接质量和精度的要求,传统焊接工艺往往需要配备先进、昂贵的设备。例如,高精度的贴片机价格通常在数百万元甚至上千万元,而且这些设备的维护和保养成本也非常高,需要专业的技术人员定期进行维护和校准,更换易损件等。统焊接设备在运行过程中,还需要消耗大量的能源,如电力、氮气等,这也增加了生产成本。据统计,在半导体封装企业的生产成本中,设备投资和维护成本占比可达 20%-30%,是企业成本控制的重点和难点。嘉兴QLS-11真空回流焊炉真空焊接工艺降低微型传感器封装应力,提升稳定性。

随着市场对半导体产品需求的不断增加,传统焊接设备的产能往往难以满足这种需求。一方面,传统焊接设备的处理速度有限,无法在短时间内完成大量封装的焊接任务;另一方面,设备在长时间连续运行过程中,容易出现故障和性能下降,需要频繁停机维护,这也进一步降低了设备的实际产能。例如,一些传统的回流焊设备,在连续运行 8 小时后,就可能出现温度波动、焊接质量下降等问题,需要停机进行维护和校准,这严重影响了生产的连续性和效率。据调查,在采用传统焊接工艺的半导体封装企业中,约有 40%-50% 的企业表示设备产能不足是制约其扩大生产规模的主要因素之一。
随着汽车智能化、电动化的发展,汽车上的电子零件越来越多,从发动机控制系统、安全气囊传感器到车载娱乐系统、自动驾驶模块,这些电子零件的质量直接关系到汽车的安全性能和行驶可靠性。发动机控制系统是汽车的 “大脑”,它需要在高温、震动、油污等恶劣环境下工作。如果其中的电子零件焊点松动或接触不良,可能会导致发动机熄火、动力下降等严重问题。真空回流焊炉焊接的焊点具有极高的机械强度和抗振动性能,能在发动机运转的剧烈震动中保持稳定,确保发动机控制系统正常工作。真空回流焊炉配备紧急泄压装置,保障操作安全。

对于半导体产品,消费者对性能的追求永无止境。在处理能力方面,无论是手机芯片每秒数十亿次的运算能力,还是服务器芯片对大规模数据的并行处理能力,都要求随着应用复杂度增加而不断提升,以满足如人工智能算法训练、高清视频实时编辑等高负载任务需求。在数据传输速度上,随着 5G 通信普及与物联网设备爆发式增长,半导体器件需要实现更快的数据传输速率,降低延迟,保障设备间信息交互的及时性与流畅性,如 5G 基站芯片的高速信号处理能力,确保数据在毫秒级内完成传输。功耗控制同样关键,尤其在移动设备领域,低功耗芯片能延长设备续航时间,减少充电频率,提升用户使用便捷性,像智能手表、蓝牙耳机等可穿戴设备,对低功耗芯片需求极为迫切,以实现长时间的持续工作。真空回流焊炉采用分段式真空控制,适应不同工艺阶段需求。嘉兴QLS-11真空回流焊炉
适用于汽车电子模块封装的真空回流焊炉,温度均匀性达±1.5℃。嘉兴QLS-11真空回流焊炉
半导体作为现代科技产业的基石,广泛应用于从消费电子到汽车、通信、航空航天等各个领域。随着科技的飞速发展,对半导体性能的要求日益严苛,半导体封装技术成为决定半导体器件性能、可靠性以及小型化的关键环节。在半导体封装过程中,焊接工艺作为实现芯片与封装基板电气连接和机械固定的重要步骤,其质量直接影响着整个封装的成败。然而,传统焊接工艺在面对日益复杂的封装需求时,暴露出了一系列问题,严重阻碍了半导体封装技术的进步。真空回流焊作为一种新兴的先进焊接技术,通过在真空环境下进行焊接,有效克服了传统焊接的诸多弊端,为半导体封装带来了新的曙光。了解半导体封装的痛点以及真空回流焊的解决方案,对于推动半导体产业的持续创新与发展具有至关重要的意义。
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